高速数据存储板卡设计资料第610篇：基于6U VPX 的FPGA XCZU19EG存储阵列

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基于6U VPX 的FPGA XCZU19EG存储阵列

一、板卡概述          高性能存储板基于标准6U VPX架构，是基于Xilinx UltraScale+ 系列FPGA XCZU19EG架构的微型存储阵列。平台主要包括：XCZU19EG模块、BGA SSD表贴存储模块、PCIE3.0 x2接口的M.2 SSD模块、PCIE3.0 x4接口的M.2 SSD模块、BPI Flash模块、MRAM存储模块、PCIE3.0 x8接口的PCIE连接器、DDR4内存条卡槽、100G网络接口、千兆网络接口，板卡器件满足高温设计要求。原理框图： 二、主要功能及性能指标 ●   FPGA：FPGA型号XCZU19EG-2FFVC1760E，FFVC1760封装，温度等级-E，速度等级-2； ●   M.2盘：预留8个M.2接口，支持8个2230、2242大小的BGA SSD M.2盘，及8个2280大小的SSD M.2盘。 ●   PCIe Switch：使用PEX8796型号PCIe Switch芯片，使用两路PCIe3.0x16与FPGA的PL端GTH接口相连接，一路PCIe2.0x4与FPGA的PS端GTR相连接，一路PCIe3.0x8与PCIe插座相连接，一路PCIe3.0x16与VPX接口的P2端子相连接，8路PCIe3.0 x4与M.2盘互联； ●   读写性能：硬件设计保证链路传输速率，配合软件实现8通道并发存储状态下设备顺序写入速度不小于8.1GB/s；顺序读取速度不小于10.2GB/s的读写性能； ●   MARM：支持MRAM非易失计算缓存空间不小于2MB； ●   VPX P1端子：与FPGA的GTYx16接口互联，支持兼容PCIe3.0x16、4路SRIO2.0x4、Aurora x16协议，FPGA的GTYx16接口具备100MHz和125MHz两种高速工作时钟资源； ●   VPX P2端子：支持PCIe3.0x16与PCIe Switch互联； ●   DDR4：PL端支持2通道64bit DDR4，PS端支持64bit DDR4； ●   支持JTAG调试接口，PS/PL各一路调试串口，PS两路千兆网口；并且对接口进行静电防护； ●   预留测试点，预留FPGA工作状态和下载状态指示灯，预留独立供电接口； 三、物理特性 ●   尺寸：VPX 6U标准板卡 ●   工作温度：0℃ ~ +55℃ ●   工作湿度：10%～80% 四、供电要求 ●   单电源供电，整板功耗：67W ●   纹波：≤10% 五、应用领域 VX: orihard2014